[发明专利]一种遥感影像沿轨方向局部畸变的快速检测及纠正方法

说明书

本申请公开了一种遥感影像沿轨方向局部畸变的快速检测及纠正方法，该方法包括：获取待检测影像的成像时间数据文件和元信息文件，从元信息文件中提取待检测影像的信息，其中，待检测影像的信息包括待检测影像的景号、影像起始绝对行计数和影像结束绝对行计数；根据景号从成像时间数据文件中获取影像起始绝对行计数至影像结束绝对行计数部分每一行所记录的积分时间，逐行判断每一行所对应的积分时间是否发生跳变；若发生跳变，则生成预警信息、输出待检测影像的信息以及出现跳变的行计数和积分时间，其中，预警信息用于指示待检测影像会出现沿轨方向局部畸变。本申请解决了现有技术中检测效率以及准确性较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及遥感影像检测技术领域，尤其涉及一种遥感影像沿轨方向局部畸变的快速检测及纠正方法。

背景技术

高景一号卫星电荷耦合(Charge Coupled Device，CCD)器件焦面拼接相机采用4片全色多光谱五色TDICCD进行反射镜拼接成一条直线。根据相机内各CCD器件各谱段各探元的精确真实位置、每行影像的成像时间数据、积分时间数据、姿态数据、轨道数据和分景编目信息数据，进行传感器校正，构建每个探元的观测矢量，统一解决几何畸变、几何拼接、成像时间归一化、波段配准等问题，实现每个探元分辨率的统一，从而保证卫星影像的内部几何精度。若上述任何一个因素出现较大误差或错误，均可导致遥感影像几何模型错误，进而影像内部几何精度变差。

高景一号卫星在轨运行中，偶发“成像时间数据跳变”情况(发生概率不足1‰)，在跳变时刻前后若干时间内成像的数据经传感器校正后会发生影像局部沿轨方向畸变。因各波段分时成像，每个波段发生沿轨方向畸变的时间相同，但地理位置不同，波段合成后，则表现为数十至数百扫描行存在亚像素至数个像素级的波段错位，而其余扫描行正常。

现有的对于遥感影像沿轨方向畸变自动检测过程主要为采用SIFT算法，互信息以及相位一致性等算法获取同名特征点来进行影像匹配，但是采用这些算法计算复杂度较高，运算量较大。由于高景一号四星每天平均订购生产影像数目较多。如果采用现有算法对当日生产的所有影像数据进行计算机自动沿轨方向局部畸变检测，会消耗大量的软硬件资源，且用时长，不能保证数据交付的时效性，进而检测的效率以及时效性较差；另外，由于在一景数据中出现沿轨方向畸变的行数有数十行至数百行，其他扫描行正常，若获取的同名特征点不在出现沿轨方向畸变的行数范围内，则极有可能无法检测出沿轨方向局部畸变问题，即发生漏检。且出现沿轨方向局部畸变的影像，其不同波段畸变的地理位置和畸变的程度均不相同，因此在影像出现沿轨方向畸变的区域进行同名特征点提取极易出错或无法获取同名点，即发生错检或漏检。另外，线阵推扫成像的影像数据存在以下情况：相机各波段存在不同数量不同位置的坏像元，在原始影像上表现为坏线，需进行插值处理。如果相邻2个及2个以上像元均为坏像元，插值处理后会出现地物纹理或边缘扩散。特别是坏线落在反射特性差异较大的地物边缘上(如草地与道路的边缘、林地与建筑物的边缘等)，扩散的边缘波段合成后呈彩带状，易误检测成波段错位。影像辐射几何处理过程中进行的若干次灰度重采样，导致某些角度的纹理或边缘(如与沿轨和垂轨方向夹角均较大)呈锯齿状；水体、沙漠影像纹理较单一，农田、林地影像纹理较细碎，这些也会影响现有自动检测的控制点自动匹配精度，出现错检，进而导致检测准确性较差。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中检测效率以及准确性较低的问题，本申请提供了一种遥感影像沿轨方向局部畸变的快速检测及纠正方法，本申请实施例所提供的方案中，一方面通过自动检测方式避免影像数目较大，人工检测所导致的检测效率以及精度不高的问题，另一方面，避免通过SIFT算法，互信息或相位一致性等算法获取同名特征点来进行影像自动匹配来检测过程中，由于相机各波段可能会存在坏像元、影像辐射几何处理过程中进行的若干次灰度重采样或水体、沙漠影像纹理较单一，农田、林地影像纹理较细碎等原因，影响自动匹配精度，所导致出现错检的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种遥感影像沿轨方向局部畸变的快速检测及纠正方法，该方法包括：